(57)【要約】【課題】発光管における蛍光体層による光出力障害面の面積を小さくし、光出力の効率化の改善を図ることができる発光管、蛍光ランプ装置及び照明器具を提供することを目的とする。【解決手段】管体の一端から他端にわたる中間部を折返し、少なくとも一端から中間部又は他端から中間部に至る間を屈曲形成してなり、内周面に蛍光体層１７を有する発光管１１において、管体の少なくとも一部の横断面が非真円形を有しており、この横断面の長軸１１１が、発光管１２の軸線１９と実質的に平行をなしている構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管体の一端から他端にわたる中間部を折返し、少なくとも一端から中間部又は他端から中間部に至る間を屈曲形成してなり、内周面に蛍光体層を有する発光管において、管体の少なくとも一部の横断面が非真円形を有しており、この横断面の長軸が、発光管の軸線と実質的に平行をなしていることを特徴とする発光管。
【請求項２】
管体横断面が楕円形であることを特徴とする請求項１に記載の発光管。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の発光管と；
発光管へ電力を供給する点灯装置と；
を具備することを特徴とする蛍光ランプ装置。
【請求項４】
請求項３に記載の蛍光ランプ装置を具備することを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内周面に蛍光体層を有し、屈曲形成された発光管、この発光管を備える蛍光ランプ装置及び照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
まず、従来例を図７及び図８を参照して説明する。図７は、電球形蛍光ランプを示し、その一部を切欠いて示す正面図である。
【０００３】
図７において、電球形蛍光ランプ１０は、管体からなる発光管１１と、発光管１１を支持する仕切体１２と、発光管１１の点灯装置を構成し仕切体１２に支持される回路基板１３と、仕切体１２に支持されるカバー部材１４と、カバー部材１４に支持される口金１５及び仕切体１２に支持される発光管１１を覆うグローブ１６とから構成される。
【０００４】
発光管１１は、1本の直管状のガラス管体を二等分するように折返し、二等分したガラス管の中央領域を頂部１１ａとして、一対の端部１１ｂ、１１ｃを除いて直線部分を残すことなく全てを螺旋状に屈曲形成する。したがって、２重螺旋状の発光管となる。
【０００５】
螺旋状をなす発光管１１の成形は、1本の直管状のガラス管を加熱し、柔軟にした状態で二等分するように折返し、さらに二等分したガラス管の中央領域を頂部１１ａとして、螺旋状に形成された溝を有する型に沿わせて巻き付けることにより形成する。
【０００６】
発光管１１は、透明な無鉛ガラスで管外径寸法を約９．０ｍｍに構成し、ガラス管の内面には、例えば、３波長の蛍光体層１７を形成し、発光管の高さ寸法を約７３ｍｍに構成されている。
【０００７】
発光管１１の一対の端部１１ｂ、１１ｃは、各端部が直線状に対向し、かつ垂直方向に延伸して位置するように形成する。
【０００８】
また、発光管の各端部１１ｂ、１１ｃは、電極封止端部を構成するフレアステムによって封止されており、電極１１ｄ、１１ｅがフレアステムによって封装され、この各電極１１ｄ、１１ｅは、一対のジュメット線に懸架されたフィラメントコイルを有している。発光管１１内には、アルゴン（Ａｒ）とクリプトン（Ｋｒ）の混合ガス等からなる放電媒体である希ガスが封入されている。
【０００９】
各端部１１ｂ、１１ｃから導出された、リードワイヤーは、点灯装置の出力端子に接続される。
【００１０】
回路基板１３は、発光管１１の点灯装置を構成する回路部品を実装したもので、回路部品は、発光管１１をインバータ等を用いて高周波点灯する点灯装置を構成するための部品で、商用電源電圧を整流するダイオード、平滑用の電解コンデンサ、スイッチング素子としてのトランジスタ又は電界効果形トランジスタ、共振兼バラスト巻線、共振用のコンデンサ、スイッチング制御用の部品等の電子部品で構成されている。
【００１１】
カバー部材１４は、上下に開口部を有する略円錐形の円筒状をなし、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などの耐熱性合成樹脂で構成されている。
【００１２】
カバー部材１４の下方の他端開口部の外面に口金１５を嵌合して支持する。口金１５は、導電性の金属材料で構成し、商用電源に配線され接続されたソケットに、ねじ込み等の手段で電気的に接続されて取付けられるもので、例えば、Ｅ２６型の口金で構成し、内面に空間部を、外面に雄ねじ部１５ａを形成されている。
【００１３】
グローブ１６は、透明又は光拡散性を有する乳白色などで、ガラス又は合成樹脂により、一般白熱電球のガラス球と略同一形状の滑らかな曲面形状を有するように形成されている。
【００１４】
発光管１１の管体内周面の蛍光体層１７は、発光管１１をその頂部を上として立設し、発光管１１の一方の端部１１ｂ又は１１ｃから蛍光体の懸濁液を注入した後、乾燥させて形成される（特許文献１参照）。
【００１５】
図８は、図７における発光管１１をａ−ａ線に沿って切断して示す拡大断面図である。図から明らかなように管体の断面形状は真円である。
【００１６】
管体内周面に塗布された蛍光体層１７は、その厚さが均一であることが望ましいが、管体に注入された蛍光体は、その粘度と重力にもよるが、通常は、図８に示すように、管体内周面を伝わり、重力方向下側の管体内周面底部に厚い蛍光体層１７ａを形成してしまうことになる。
【００１７】
そして、この厚い蛍光体層１７ａは、その表面積に応じて管体から外部へ放射する光出力を低下させる光出力障害面１８として作用する。つまり、厚い蛍光体層１７ａは、光のエネルギーを吸収してしまい、結果的に光出力を低下させてしまうことになる。
【００１８】
したがって、光出力障害面の面積を小さくすることが必要となる。
【００１９】
以上のような従来技術に対し、光出力障害面の面積を小さくすることを意図したものではないが、管体の横断面形状を楕円形等とした発光管がある（特許文献２参照）。
【００２０】
この特許文献２に示されたものによれば、光出力障害面の面積を小さくすることが期待できる。
【特許文献１】特開２００４−１８６１４７号公報
【特許文献２】特開２００３−２６３９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、特許文献２に示されるものは、発光管軸線に対して、管体の横断面形状である楕円形の長軸が傾斜している形態である。このため、光出力障害面の面積をある程度小さくすることは可能であるが、まだ十分とはいえず、光出力の一層の効率化が期待されていた。
【００２２】
そこで、本発明は、発光管における蛍光体層による光出力障害面の面積を小さくし、光出力の効率化の改善を図ることができる発光管、蛍光ランプ装置及び照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
請求項１に記載の発光管の発明は、管体の一端から他端にわたる中間部を折返し、少なくとも一端から中間部又は他端から中間部に至る間を屈曲形成してなり、内周面に蛍光体層を有する発光管において、管体の少なくとも一部の横断面が非真円形を有しており、この横断面の長軸が、発光管の軸線と実質的に平行をなしていることを特徴とする。
【００２４】
請求項２に記載の発光管の発明は、管体横断面が楕円形であることを特徴とする。
【００２５】
請求項３に記載の蛍光ランプ装置の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発光管と、発光管へ電力を供給する点等装置とを具備することを特徴とする。
【００２６】
請求項４に記載の照明器具の発明は、請求項３に記載の蛍光ランプ装置を具備することを特徴とする。
【００２７】
各発明において、特に指定しない限り用語の定義及び技術的意味は次による。
【００２８】
非真円形とは、真円形のみを除外し、楕円形、三角形、四角形、菱形等の多角形等を含む概念である。
【００２９】
中間部とは、管体の一端から他端にわたるいずれかの部分をいい、必ずしも二等分した部分を意味するものではない。
【００３０】
発光管の軸線とは、発光管の端部側から折返しの部分側へ又はその逆に向かう方向をとらえた線分を意味する。
【００３１】
管体の横断面とは、発光管の軸線に平行であって、管体に直交する面で切断した面を意味する。
【００３２】
長軸が、発光管の軸線と実質的に平行とは、厳密な意味で平行であることを要するものではなく、長軸方向に蛍光体層の厚膜部の中心が位置するものであればよく、製造上の誤差、ズレ等を許容するものである。
【００３３】
加えて、本発明の構成における形状的、位置的関係は幾何学的に厳密な内容を意味するものではない。
【００３４】
なお、発光管とは、発光管全体に着目し、管体とは、発光管の部分に着目して用いているが、厳密な使い分けがなされている訳ではない。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、発光管における蛍光体層の厚膜部による光出力障害面の面積を小さくし、光出力の効率化を図ることができる発光管、蛍光ランプ装置及び照明器具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明に係る発光管、蛍光ランプ装置及び照明器具の実施形態を図１乃至図４を参照して説明する。なお、上述の従来例と同一又は相当部分には、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３７】
まず、図１は、蛍光ランプ装置として電球形蛍光ランプ１０を示し、その一部を切欠いて示す正面図である。ここで、図７に示した従来例と異なるのは発光管１１の管体の断面の形状であり、断面は楕円形をなしている。
【００３８】
図２は、図１における発光管１１をＡ−Ａ線に沿って切断して示す管体の拡大断面である。ここにおいて、発光管１１の管体は、断面が楕円形である。
【００３９】
図３において、図３（ａ）は、本実施形態を説明するために模式的に表した模式図である。この模式図は、発光管１１の管体を軸線に平行であって、管体に直交する面で切断した管体横断面を示し、この横断面の長軸が、発光管１１の軸線と平行をなしている。模式図は、図１において、発光管１１の管体の横断面として、具体的には、図中Ｂ−Ｂ線に沿って発光管１１を切断して示す断面図に対応している。
【００４０】
１９は、発光管１１の軸線としてとらえており、この軸線１９は、発光管１１の端部１１ｂ、１１ｃ側から折返しの部分側へ又はその逆に向かう方向をとらえた線分であり、螺旋状をなす発光管１１の回転中心軸でもある。
【００４１】
管体の横断面は楕円形をなしており、楕円形には、長軸１１１と短軸１１２が存在するが、ここで長軸１１１は、発光管１１の軸線１９との関係において、ほぼ平行状態となっている。つまり、楕円形をなす管体が発光管１１の軸線１９に対して傾斜していないことを意味する。
【００４２】
また、長軸１１１は短軸１１２に対して、１．７倍の長さになっている。長軸１１１は短軸１１２に対して、１．２倍以上の寸法関係が適切であると考えられる。
【００４３】
これに対して、本実施形態の理解を容易にするため、上述の特許文献２に示された構成を同様に模式的に取上げて説明する。
【００４４】
図３（ｂ）は、図３（ａ）に対応する特許文献２に示される発光管の管体の横断面であり、管体の横断面が楕円形ではあるものの、楕円形の長軸１１１が発光管１１の軸線１９と非平行の状態となっている。つまり、楕円形が傾いているということになる。
【００４５】
ここで、発光管１１に蛍光体層１７を形成する場合について説明すると、上述の従来例においても説明したが、発光管１１の頂部を上として立設し、発光管１１の一方又は双方の端部１１ｂ、１１ｃから蛍光体の懸濁液を注入し、乾燥させて、つまり、蛍光体注入工程と乾燥工程を経て、蛍光体層１７の形成を完了する。
【００４６】
この過程において、図３（ａ）に示されるように、発光管１１に注入された蛍光体は、蛍光体内周面を伝わり、管体内周面底部に溜まり、厚い蛍光体層１７ａを形成することになるが、管体の横断面が楕円形であり、深い弧の部分１１ｆが底面側であるため、厚い蛍光体層１７ａにおける光出力障害面１８の面積Ｗａが小さくなる。
【００４７】
これに対し、図３（ｂ）に示されるものにおいては、管体横断面の楕円形状が傾斜している。このため、蛍光体が溜まる底面側の楕円形部分における弧１１ｇが本実施形態に比し、浅くなる。つまり、弧が大きくなり、結果的に光出力障害面１８の面積Ｗｂが大きくなるものである。
【００４８】
このように、図３に示された特許文献２に示されたものとの比較においても、本実施形態による光出力障害面１８の面積が小さいことが分かる。
【００４９】
したがって、本実施形態によれば、蛍光体の厚みによる光出力障害面１８の面積を小さくすることができ、発光管１１から外部へ光を放射するに際し、効率的であるということができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、発光管１１の蛍光体層１７の形成に関し、発光管１１の頂部を上として立設し、発光管１１の一方の端部から蛍光体の懸濁液を注入する場合について説明したが、逆に、発光管１１の端部１１ｂ、１１ｃ側を上として立設し、この一方又は双方の端部１１ｂ、１１ｃから蛍光体の懸濁液を注入するようにしてもよい。この場合も、蛍光体注入工程と乾燥工程を経て蛍光体層１７の形成を完了する。
【００５１】
次に、上記のように構成された電球形蛍光ランプを光源とした照明器具の構成を説明する。
【００５２】
図４に示すように、２０は店舗等の天井面Ｘに設置されたダウンライト式の照明器具で、下面に開口部２１ａを有する金属製の箱状をなした本体ケース２１と、開口部２１ａに嵌合される金属製の反射体２２で構成する。
【００５３】
反射体２２は、例えば、ステンレス等の金属板で構成し、下面周囲に飾り枠２２ａを一体に形成する。反射体２２の上面板の中央部には、電球形蛍光ランプの口金をねじ込むソケット２３を設置する。
【００５４】
このソケット２３に、上述した電球形蛍光ランプ１０の口金１５をねじ込む。これにより螺旋状をなす発光管１１を有する電球形蛍光ランプ１０が設置されたダウンライト式照明器具が構成される。
【００５５】
このように構成された照明器具２０は、光源となる電球形蛍光ランプの配光が一般白熱電球の配光に近似することで、照明器具内に配置されたソケット近傍の反射体への光の照射量が充分に確保され、反射体の光学設計とおりの器具特性を得ることができる。
【００５６】
次に、本発明の他の実施形態を図５を参照して説明する。図５は、発光管１１の横断面を示したものである。
【００５７】
図５（ａ）は、断面略菱形であり、この管体横断面の長軸１１１が発光管１１の軸線と平行となるように構成されている。
【００５８】
同様に、図５（ｂ）は、断面略三角形であり、この管体横断面の長軸１１１が発光管１１の軸線と平行となるように構成されている。この場合、発光管１１の端部側を上として立設し、一方又は双方の端部から蛍光体の懸濁液を注入する方式を採ったときは、蛍光体が溜まる深い弧の部分１１ｆが発光管１１の頂部側へ向くように管体を成形すればよい。
【００５９】
図５（ａ）及び（ｂ）に示されたこれらの実施形態によっても、発光管１１における蛍光体層１２による光出力障害面１８の面積を小さくし、光出力の効率化を図ることができる。
【００６０】
さらに、本発明の発光管の他の形状の実施形態を図６（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図６（ａ）は、発光管１１の一端から他端にわたる中間部を折返し、一方の側のみを螺旋状に屈曲旋廻した1重螺旋状の発光管１１である。１５ｂは、発光管１１の端部に接続された口金である。
【００６１】
また、図６（ｂ）は、発光管１１の一端から他端にわたる中間部を折返し、一方の側のみを波状に屈曲した発光管１１である。１９は、発光管の軸線である。さらに、１９ａ、１９ｂも軸線としてとらえることができる。
【００６２】
発光管の軸線とは、発光管の端部側から折返しの部分側へ又はその逆に向かう方向をとらえた線分を意味するから、この実施形態ばかりではなく、上述の各実施形態においても位置的に異なる無数の軸線が想定可能である。
【００６３】
以上のように、本発明は、これら発光管形状のものにも適用可能である。
【００６４】
さらにまた、本発明は、電球形蛍光ランプに限らず高出力の大形の屋外用照明器具にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態である電球形蛍光ランプを一部切り欠いて示す正面図である。
【図２】同発光管の断面を示す拡大図である。
【図３】同実施形態を説明するための模式図であり、（ａ）は本発明の実施形態の発光管の横断面図、（ｂ）は従来例の発光管の横断面図である。
【図４】同実施形態である照明器具を示し、天井面に設置された照明器具を概略的に示した断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態としての発光管を示す横断面図である。
【図６】同他の実施形態としての発光管形状を示す正面図である。
【図７】従来の電球形蛍光ランプを一部切り欠いて示す正面図である。
【図８】同発光管の断面を示す拡大図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０    蛍光ランプ装置
１１    発光管
１７    蛍光体層
１９    軸線
１１１  長軸
２０    照明器具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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